【正文】 如圖 71 所示。軸肩圓角直徑 r=1mm。帶輪上鍵根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》表54選擇平鍵尺寸為 b=10（ h9）， h=8mm（ h11） l=45mm（ h14），鍵用鍵槽銑刀加工，為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇帶輪與軸 的配合為6n7H ；同樣齒輪與軸連接，選用平鍵連接，根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》選擇平鍵為 b=12mm， h=8mm， l=28mm。參照工作要求根據(jù)安裝軸承處直徑根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》選擇 61808標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承，其主要尺寸和性能如表 62所示。 初步選定軸的結(jié)構(gòu)裝配方案，如圖 62所示： 圖 62 軸Ⅰ結(jié)構(gòu)草圖 根據(jù)軸向定位確定軸各段的長度： 帶輪輪轂寬為 50mm，所以裝帶輪軸段長為 50mm，軸肩定位，直徑為 36mm； 軸承端蓋和軸承段用套筒定位軸長 32mm套筒長 10mm軸徑為 40mm；裝齒輪段軸肩和套筒定位，軸長 30mm直徑 40mm；最后一段軸軸長 22mm，直徑 36mm，軸長用套筒定位。（ 64） Ft和 Fr的方向如圖 61所示： 圖 61 軸的載荷分布圖 初步確定軸的最小尺寸 軸的材料 45鋼，所以根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8348選擇 A0=103 33 1101 ???? NPA （ 65），考慮軸端有鍵槽，軸徑應(yīng)該適當(dāng)?shù)姆糯?45%，所以取軸的輸入端直徑為 d1=25mm。 表 61 軸功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)表 軸 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 功率P（ kw） 轉(zhuǎn)速n（ r/min） 60 60 5 轉(zhuǎn)矩T（ Nm） 注釋： P=P*η (皮帶轉(zhuǎn)動效率η為 ，齒輪轉(zhuǎn)動效率η為 ) n=ni（ i為傳動比） TNm = 3min/ 10?rKWnP 軸的設(shè)計 軸Ⅰ的設(shè)計計算 求作用在齒輪上的力 因小齒輪的分度圓直徑為： d1=m1z1（ 61） =19*5=95mm。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 23 頁 共 53頁 6 軸、軸承和鍵的設(shè)計 如圖 17所示，沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機中一共有四根軸分別為軸Ⅰ、軸Ⅱ、軸Ⅲ和軸Ⅳ。（ 516） （ 17）主從動輪的中心距 C C=m（ z1+z2） =5*(15+60)=375mm。 （ 13）主動輪回轉(zhuǎn)一周的時間 T T=2π /ω（ 513）代入數(shù)值計算得 T=1s。 （ 9） 1a1? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 22 頁 共 53頁 1a1? =acrcos ?????? ?1*a111 h2zcosz ? （ 59）代入數(shù)值得 1a1? =176。 (4) 從動輪每次運動所轉(zhuǎn)角度中的齒數(shù) K K， = ? ? ???? 2/2)/2(2 2222 ?? ZZ （ 55） 代入數(shù)值得 K， =5 （ 5） 從動輪每次轉(zhuǎn)動角度 2? 2? =2π k/z2=（ 2*π *5） /60=30176。選從動輪分度圓直徑 d2=300mm，根據(jù)公式 v= 1000*60 （ 51），所以主動輪分度圓直徑為 d1=76mm。并且可知主動輪轉(zhuǎn)速為 60r/min。） 錐距 R（ mm） 輪齒大端模數(shù) m（ mm） 齒寬 b（ mm） 小齒輪 140 20 45 99 7 30 大齒輪 140 20 45 99 7 30 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 20 頁 共 53頁 5 不完全齒輪間歇運動設(shè)計 不完全齒輪機構(gòu)：主從動輪上都沒有布滿輪齒，主動輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，從動輪間歇運動，從動輪停歇時，主從動輪鎖止弧鎖住，防止游動。 =（ 414） ZD2=Z2/COSδ 2=20/COS45176。 ha=1， c=。 =99mm。；（ 43） δ 2=90176。 （ 4）初選小齒輪 d 由《機械設(shè)計手冊》圖 893查得 d=140mm。工作載荷平穩(wěn)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》選材料都用 40MnB 鋼表面淬火，HRC4852，由于工作精度要求不高，所以精度等級選 7 級（ GB 1009588）。 按齒根彎曲強度設(shè)計 齒根彎曲強度計算公式 m3 21daa1 ][2FSFz YYKT ??? （ 314） 確定公式中各值 查《機械設(shè)計》圖 1020c 得小齒輪的彎曲抗疲勞強度極限 1FE? =420MPa 大齒的彎 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 16 頁 共 53頁 曲強度極限 2FE? =380MPa；由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= ， KFN2=； 取彎曲疲勞完全系數(shù) S=，由以下公式計算得： [ H? ]1=SK FEFN 11?= X=（ 315） [ H? ]2= SK FEFN 22? = X = MPa（ 316） 計算載荷系數(shù) K： K=KAKVKFaKFB==；（ 317） 確定齒形系數(shù)：； YFa1= YFa2 =； 確定應(yīng)力校正系數(shù)： YSa1 = YSa2 =； 計算大、小齒輪的 ? ?FSaFYY?a （ 418）并加以比較： ? ?11a1FSaF YY? = x =； ? ?212a2F SaF YY? = x =；小齒輪的數(shù)值大， 設(shè)計計算： 將各值代入 m3 21daa1 ][2FSFz YYKT ??? 得 m≥ ； 對比計算結(jié)果，齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，因為 m 主要決定齒輪的彎曲疲勞強度的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，所以可取彎曲疲勞強度設(shè)計得的模數(shù) m 即模數(shù)為m=。 （ 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效率為 1%，安全系數(shù) s= 得 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 15 頁 共 53頁 ? ? 1lim11 ?? HNH K?? /s=（ *620） /= （ 35） ? ? 2lim22 ?? KNH K? /s=(*550)/=550MPa （ 36） 計算 （ 1）計算 小齒輪 d1t td1 ≥ uZuKTHdEI2223][)1(??? （ 37） = )(2253???????? =76mm （ 2） 計算齒寬 b b=φ dd1t=*=76mm （ 38） （ 1） 計算 b/h， v 模數(shù) mt=d1t/z1=76/17= （ 39） 齒高 h==*= （ 310） b/h=76/= （ 411） 圓周速度 v=（ π dt1=n1） /(60*1000)=（ 312） （ 4）計算載荷系數(shù) 由 v=， 7級精度，查表得 KV=； KA=； KHB=。 按齒面接觸強度計算 由公式 td1 ≥ uZuKTHdEI2223][)1(??? （ 32）進行計算， 確定公式中各值 (1)選擇載荷系數(shù) Kt=； (2)計算小齒輪傳動轉(zhuǎn)矩 T1 T1=115n ? = 38 55 ????? N （ 33） (3) 查《現(xiàn)代機械設(shè)計手冊機械傳動設(shè)計》表 171，選擇圓柱齒輪的齒寬系數(shù)Φd=（ 4）查《現(xiàn)代機械設(shè)計手冊機械傳動設(shè)計》表 170，材料的影響系數(shù) ZE= 。而小齒輪選 40Gr大齒輪選 45鋼滿足了工作條件的要求同時又最大限度的減低了成本。 于是， 一級齒輪的輸入功 率： P=3*= （ 31） 主齒輪轉(zhuǎn)速 n1=960/i皮帶 =960/=所以齒輪傳動實際傳動比 i齒輪 =。所以選擇漸開線圓柱直齒輪傳動。選擇大帶輪 孔徑為 63mm選擇孔 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 13 頁 共 53頁 3 一級減速齒輪設(shè)計 一級圓柱直齒輪減速優(yōu)點和傳動功率計算 一級圓柱齒輪減速優(yōu)缺點 優(yōu)點： 效率高，在日常的機械傳動中齒輪傳動的效率最高。 查《機械設(shè)計手冊》表 89得小帶輪包角系數(shù) Kα =，表 810長度系數(shù) KL= 由： kWkWKKPPP Lr )()( 00 ?????????? ?(27) （ 1） 計算 V帶的根數(shù) z r ???caPz (28) 取 3根便可以滿足要求。根據(jù)表 33取圓整為 dd2=450mm。根據(jù)沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機的工作要求選擇 V 帶傳動，因為 v 帶傳動能滿足該機械傳動要求。 “ 帶傳動的優(yōu)點 有 ：能緩 和載荷沖擊 ； 運行平穩(wěn)，噪聲小 ； 制造和安裝精度要求不高 ； 過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞 ； 可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件。由于要考慮經(jīng)濟型，而聯(lián)軸器的價格 比較昂貴，一般使用在減速器輸出軸到執(zhí)行部件之間等要求傳動可靠的傳遞大扭矩的軸之間的連接。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 10 頁 共 53頁 2 沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機帶輪的設(shè)計 電機功率 P=3KW，轉(zhuǎn)速 n1=960r/min，轉(zhuǎn)動比 i=4，每天工作 8 小時。 沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機主要傳動部分和傳動比的確定 沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機主要傳動部分如圖 17所示 圖 17：沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機主要傳動部分 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 9 頁 共 53 頁 選擇帶 傳動減速是因為帶傳動可以很好的實現(xiàn)大傳動比的傳動，而且?guī)鲃咏Y(jié)構(gòu)簡單緊湊，由于帶傳運用很普遍，帶輪和帶很容易制造，很大程度減小了成本。 由圖 15得曲柄直徑為 150mm，所以曲柄的線速度 V=2π n/t=，所以軸Ⅱ輸出扭矩 T=（ *1500*） /60=225N*m軸Ⅲ輸出轉(zhuǎn)矩 T=100N*m （ 2）電機的選擇 電機一般分為交直流電機，根據(jù)對各電機性能的對比和沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機 工作要求選擇三相交流電機，因為三相交流電機工作性能能滿足該機械的要求，而且交流電機使用很廣泛，可以很好的獲得，同時如果電機出現(xiàn)故障維修和跟換都很方便。 cos a]/[3（ω 2）178。時 b=176。 所以圖 14相對難用一個電機實現(xiàn)所有運動，所以最終選擇圖 13作為最終設(shè)計的原理圖。